在今年4月的民用飛機航電論壇上，來自中航工業(yè)無線電電子研究所(以下簡稱“上電所”)的消息稱，由該所承擔研制的國產(chǎn)大飛機C919航電系統(tǒng)中的一個關鍵組成部分——顯控系統(tǒng)將于今年8月完成原理件的設計制造，并進行測試和修改，12月底將交付地面試驗件，也就是最終的裝機件。屆時，C919飛機的航電系統(tǒng)也將按照預定節(jié)點完成綜合試驗。
C919航電研制中的那個“唯一”
眾所周知，航電系統(tǒng)是現(xiàn)代民用客機上最為關鍵，也最為復雜的機載系統(tǒng)之一，C919飛機的航電系統(tǒng)就包括了通信、導航、顯控、記錄等多個模塊化系統(tǒng)包。然而，很少為外人所知的是，在C919的航電系統(tǒng)中，其他系統(tǒng)包都是由國外企業(yè)負責主要的設計工作，國內(nèi)企業(yè)只是部分參與設計以及生產(chǎn)，而顯控系統(tǒng)包是由上電所獨立研制的系統(tǒng)包，也是C919首飛關鍵航電分系統(tǒng)。
談及獨自承擔顯控系統(tǒng)包的研制工作，作為上電所的領導者以及系統(tǒng)研制的技術領軍人，王國慶承受著巨大的壓力。“C919航電系統(tǒng)的各個系統(tǒng)包從一開始都是由國外公司負責設計，包括飛控、通信、顯控等都是如此。國內(nèi)企業(yè)在研制過程中只承擔很少一部分工作，而不參與整個設計過程。”作為國家的重大科技專項，C919大飛機項目在系統(tǒng)和設備招標時，鼓勵和促進國外企業(yè)與國內(nèi)企業(yè)進行合作成立合資公司，并優(yōu)先選擇合資公司的產(chǎn)品，旨在借機推動國內(nèi)相關領域的技術進步。2013年底，隨著C919研制進度愈加緊迫，C919飛機顯控系統(tǒng)包轉(zhuǎn)回國內(nèi)研制，并最終確定由上電所獨立承擔研制任務。
事實證明，這對上電所來講是一次難得的機遇，當然也伴隨著巨大的挑戰(zhàn)。“最開始，商飛公司對由我們來承擔顯控系統(tǒng)包的設計研制工作非常顧慮，主要擔心上電所的技術能力與國際水平的差距影響到將來C919飛機的銷售，這讓我心里很難受。”數(shù)月之后談到當時的情形，王國慶仍顯得有些無奈。民機項目不同于軍機項目之處，就在于將來要適航取證并獲得市場的認可，所以單純從市場的角度而言，作為客戶的商飛公司無可厚非，而這也更堅定了王國慶要獨立研制顯控系統(tǒng)包的決心。“商飛公司提出利用國外先進技術，希望我們將顯控系統(tǒng)包轉(zhuǎn)交給國外著名航電系統(tǒng)供應商負責，上電所參與其中。針對商飛的建議，我們提出不同意見。如果由國外供應商負責，上電所只能參與一些局部和低層次設計，無法參與系統(tǒng)整體分析、設計和綜合。系統(tǒng)分析、設計和綜合技術恰恰是我們最大的不足和短板，也無法在后期給商飛提供支持和服務。所以，為了提升我國航電顯控系統(tǒng)自主創(chuàng)新能力，以達到國際水平，我們決定自主獨立承擔C919航電顯控包的研制任務。同時，為了保證研制工作的順利進行，我們招聘了大批國外和國內(nèi)專家參與到顯控系統(tǒng)包的設計中，并與8個國外公司進行合作，建立了開放式的平臺，但是設計的主導權掌握在我們自己手中。這樣也提升了客戶對我們產(chǎn)品的信心。”
正視差距是為了更快地進步
作為一個在機載航電領域奮力開拓30年的技術專家，王國慶對該領域的專業(yè)技術之復雜，設備精細化程度要求之高，以及國外企業(yè)的技術封鎖之嚴有著深刻的認識，也因此對國內(nèi)外在該領域存在的差距有著更為理性的分析。
根據(jù)對航電系統(tǒng)發(fā)展的深刻認識，以及航電系統(tǒng)自身的技術集成度和功能的關系，王國慶將機載航電系統(tǒng)的發(fā)展應用劃分為五個臺階。“第一個臺階，我們稱作航電的組成和范圍，即航電系統(tǒng)大概有哪些部分組成，比如探測、雷達、通信、導航等。在這一臺階上，我們與國外的水平相當，只是系統(tǒng)能力稍有差距。第二個臺階，我們稱作作用與關系，即系統(tǒng)的各個組成部分之間是什么樣的關系，他們的作用是什么，各個組成部分功能的能力和性能等。在這個臺階上，我們與國外的差距就顯現(xiàn)出來。第三個臺階，我們稱作能力和組織，既然各個組成部分之間是有關聯(lián)的，那究竟該如何將他們組織起來才能使系統(tǒng)的整體功能組織能力達到設計需求，這方面我們就涉及的更少了。第四個臺階，即航電系統(tǒng)的活動、協(xié)同和集成，形成系統(tǒng)一體化組織的系統(tǒng)效能、品質(zhì)和有效性，這方面我們幾乎沒有涉及。第五個臺階是系統(tǒng)的性能優(yōu)化層面，我們稱作系統(tǒng)的綜合和融合，形成系統(tǒng)目標、信息、能力綜合優(yōu)化組織，我們也沒有涉及。所以總的來說，我們的航電系統(tǒng)還處在一個相對低級的層面，與國外先進水平相比差距明顯。”
然而，與發(fā)動機等系統(tǒng)相比，航電系統(tǒng)有其自身的特殊性。“發(fā)動機是一個緊耦合系統(tǒng)，即發(fā)動機的任何部件的任何能力和活動都是緊密相關，一個部件不標準不到位，發(fā)動機的整體性能就會受影響。但是航電系統(tǒng)是一個松散耦合系統(tǒng)，大多數(shù)功能都是獨立的，即每個功能運行一般不依賴其他功能能力和組織，僅體現(xiàn)自身的能力和品質(zhì)，對其他功能影響也較小。”而航電系統(tǒng)能力是系統(tǒng)整體功能組織實現(xiàn)滿足飛機應用的系統(tǒng)優(yōu)化組織能力。由于航電系統(tǒng)松散耦合特性，很多人經(jīng)常用航電系統(tǒng)一項功能實現(xiàn)的指標代表航電系統(tǒng)整體水平，沒有認清我國航電系統(tǒng)技術能力與世界先進水平存在的差距，這也是我國存在的主要認知差距之一。
正如王國慶所提到的，航電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是通過最優(yōu)化滿足飛機應用需求。即以需求為目標，以最高的效率、最高的品質(zhì)、最少的資源實現(xiàn)系統(tǒng)的構成。我國在航電系統(tǒng)認知上存在的主要差距是開發(fā)一個什么樣的航電系統(tǒng)。“我們傳統(tǒng)航電系統(tǒng)研制模式是：定義系統(tǒng)構成，確定系統(tǒng)功能，完成工程開發(fā)，實現(xiàn)系統(tǒng)驗證，最終提供一個可用的系統(tǒng)。而民機航電開發(fā)模式是：①根據(jù)飛機的應用模式，確定航電系統(tǒng)的目標、活動和能力，形成系統(tǒng)運行結果需求；②根據(jù)系統(tǒng)組織模式，定義航電系統(tǒng)任務、功能和資源組織，形成系統(tǒng)組織過程需求；③根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)模式，定義航電系統(tǒng)要求、環(huán)境和條件，形成系統(tǒng)操作過程性能需求。適航認證首先是認證需求組織的合理性和完備性，然后再認證實現(xiàn)需求的完整性和有效性。民機航電系統(tǒng)研制模式最終提供一個滿足應用的優(yōu)化系統(tǒng)。民機這種需求組織的合理性和完備性與需求實現(xiàn)的完整性和有效性過程，在工作任務、工作量、技術難度、開發(fā)時間和人力資源需求方面都遠遠超過傳統(tǒng)航電系統(tǒng)研制模式。例如，上電所在某軍機項目交換機開發(fā)投入研發(fā)人員9人，而在C919項目交換機投入研發(fā)人員57人。”
在王國慶看來，“如果說軍機項目是全運會，來自全國的單位參與研制和競爭，那民機項目就是奧運會，是來自全世界的企業(yè)參與競爭。也正是參與競爭者更多，使我們能夠認識到自身存在的差距，我們要更好地抓住和利用機會，加快自身的發(fā)展。從中學到的經(jīng)驗和理念，也可以為我國軍機項目服務。”
“高科技的創(chuàng)新型企業(yè)，而不是
一個生產(chǎn)型的企業(yè)”
采訪過程中，王國慶多次提到“差距”一詞，對于這樣一個我國航電系統(tǒng)領域的學科帶頭人，國家“973項目”首席專家來講，這很難讓人想象。隨著采訪的深入，記者對此有了更多的理解，之所以屢屢提及中外在航電領域的差距，一是現(xiàn)實使然，二是王國慶對我國航空航電技術的進步，對上電所的長遠發(fā)展有著更為迫切的心情。2008年調(diào)往上電所之后，王國慶帶著所領導班子進行了大刀闊斧的改革，所有的改革都圍繞著“技術創(chuàng)新和技術進步”這個核心展開，并將發(fā)展目標確定為“高科技的創(chuàng)新型企業(yè)，而不是一個生產(chǎn)型的企業(yè)。”在王國慶的戰(zhàn)略中，上電所當前最重要的工作就是“實現(xiàn)技術的進步，沒有技術進步就沒有一切”。
采訪中，王國慶告訴記者，“存在差距其實并不可怕，只要我們找到了造成差距的原因，就能制訂針對性的措施，就有追趕和超越的希望。”與國外相比，在民機產(chǎn)業(yè)領域，我國缺乏長期連續(xù)性的研究和開發(fā)以及生產(chǎn)、制造、維護等全過程，并且在人員的投入和資金的投入方面也大大低于國外企業(yè)。以同樣的項目為例，國外投入的研發(fā)人員數(shù)量幾乎是國內(nèi)的4~5倍。其次，現(xiàn)代高新技術的一個重要特征，就是產(chǎn)品本身的知識和技術，與后臺支撐性的知識和技術之比越來越小，也就是說，一項技術和成果的取得，其背后所需要的技術支撐體系越來越龐大。第三方面，與國外相比，我們對基礎理論研究的重視程度遠遠不夠，而沒有理論的支持，根本就談不上技術創(chuàng)新和技術進步。
針對上述原因，圍繞“人與環(huán)境”這兩個與科技創(chuàng)新關系最為密切的因素，王國慶帶領上電所開始了追趕與超越。
王國慶知道，在這條追趕與超越的道路上，要想提高速度就必須有所舍棄，所以他要求所里的科研人員一定要有所為，有所不為。“無論是對于一個人，還是對于一個企業(yè)來講，他的能力都是有限的，不可能將所有的事都做好。在這種情況下，我們就要圍繞自身的戰(zhàn)略目標，有所為有所不為，舍棄那些我們不擅長做的事情。因為我們的目標是成為高科技創(chuàng)新型企業(yè)，而不是一個生產(chǎn)企業(yè)。”除此之外，中航工業(yè)上電所還積極利用社會資源，從而避免讓一些項目占用和牽扯過多的所內(nèi)資源。以其承擔的C919相關研制工作為例，由于不存在像軍機項目那樣嚴格的保密要求，王國慶果斷決定采用社會資源，租用成熟的社會商用網(wǎng)絡，構建上電所C919研發(fā)商用網(wǎng)絡環(huán)境，有效地縮短了時間，降低了費用，提升了效率。。
在為科研人員和所里卸掉不必要的“負擔”的同時，王國慶通過改革考核與分配制度，激發(fā)科研人員和整個科研團隊的科技創(chuàng)新熱情。“這里所講到的科技創(chuàng)新，不是企業(yè)自身層面的技術改進與技術革新，而是必須與國家層面的技術創(chuàng)新掛鉤。而鼓勵他們參與國家層面的科技創(chuàng)新，就是鼓勵他們要積極參與國家層面的預研項目，使產(chǎn)品走在型號之前，走在用戶之前。”為了配合這項政策，上電所在技術成果的評選和激勵方面，一改以往“以工程項目為主出成果，改成以技術開發(fā)為主出成果，使技術的開發(fā)者優(yōu)先享有成果。”在這項政策的激勵下，上電所在2014年共拿到28個預研項目，但是在王國慶看來這還不夠，他的要求是科研人員“要吃著碗里的，看著鍋里的，同時盯著地里的”。
在技術領域流傳著這樣一句話，即“眼界決定思維，思維決定行動，行動決定效果。”為了開闊科研人員的眼界，王國慶還鼓勵科研人員走出去，到國際舞臺上展示自己。“我們每一年都會派人去參加國際上一些大型的航空技術大會，比如美國的航空航天大會(AIAA)和世界航電系統(tǒng)大會(DSAC)等，并且去的人都要提交論文，與國際同行進行交流。這樣不但可以開闊眼界，也是科研人員在思考問題的時候能夠站在更高的起點上。”
在解決了“人”這個問題之后，王國慶的另一個目標是為科研人員創(chuàng)造一個高起點的科研環(huán)境。“近年來，根據(jù)技術發(fā)展趨勢和我們自身的能力建設，所里確定了包括系統(tǒng)綜合、顯控、任務系統(tǒng)與數(shù)據(jù)管理、通信導航、遙測遙控、機載總線等共計9個專業(yè)，作為未來技術研究與產(chǎn)品開發(fā)的主要方向。”而為了讓上述9個專業(yè)的發(fā)展落到實處，王國慶積極倡導和推動與國外知名公司開展技術合作，瞄準世界先進水平建設了一批專業(yè)技術實驗室，從而建成了完善的開發(fā)、綜合、測試、驗證環(huán)境，成為中航工業(yè)上電所科研環(huán)境的核心組成部分。“在科技創(chuàng)新方面，我們不排斥對外合作，因為每個人能做的事情都是有限的，所以我們要積極向國外先進企業(yè)學習，不學，大的概率是沒有收獲，學了，大的概率就是有收獲。”
未來，上電所的目標是建設覆蓋9大專業(yè)的24個專業(yè)實驗室，包括航空系統(tǒng)體系架構研究技術、信息融合技術、新一代航電系統(tǒng)體系架構研究技術、通用地面控制站應用評估、通用地面控制站集成驗證等專業(yè)實驗室。“目前已經(jīng)建成的17個全部采用國外先進設備和流程建設，基本達到了國外同類先進水平。這些實驗室的建成，使我們的科研人員與國外科研人員站在了同樣的起跑線上。”
采訪結束之時，記者才真正明白，頂著巨大的壓力承接了C919客機航電系統(tǒng)的顯控系統(tǒng)包的設計研制工作，對于快速發(fā)展中的上電所而言是一項大挑戰(zhàn)，但也是牛刀初試。在完成了理念的轉(zhuǎn)變與科研環(huán)境的建設之后，這支科研隊伍將會迸發(fā)出巨大的創(chuàng)新能量，他們的目標不只是“全運會”，更是“奧運會”。